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学术研究与实践验证

科研级监测赋能学术研究,轻松连WS1传感器助力哈工大登顶国际顶刊《Building and Environment》

发布日期:2026-06-22 作者:He, Jia

全球变暖持续加剧,我国严寒与寒冷地区夏季高温天气逐年增多,北方住宅夏季室内过热问题愈发突出。传统建筑长期以冬季保温为核心,对夏季防热重视不足,导致室内温度频繁超过舒适阈值,不仅影响居住舒适度与居民健康,也造成空调能耗显著上升。哈尔滨工业大学建筑学院团队于 2022 年在国际 SCI 期刊《Building and Environment》发表研究,系统评估北方典型城市住宅夏季过热风险,全程采用轻松连(UbiBot)WS1 无线智能传感器和 DS18B20 温度传感器开展长期实测,以高精度数据支撑科研结论,验证了科研级传感器在建筑热环境研究中的重要价值。

一、研究背景:北方住宅过热成为气候变暖新挑战

我国严寒与寒冷地区涵盖东北、华北北部等区域,建筑设计长期聚焦冬季保温,现行规范对夏季防热缺乏明确要求。随着全球气候变暖,哈尔滨、沈阳、大连、北京等城市夏季极端高温频发,室内温度常超过 26℃舒适线,住宅过热问题日益严重。同时,建筑保温性能提升、气密性增强,在降低冬季能耗的同时,也加剧了夏季热量积聚,进一步推高过热风险。过往研究多依赖模拟数据,缺乏长期实测验证,结论可靠性有限。为此,哈工大团队开展多城长期实测,填补北方住宅过热实证研究空白,为建筑节能设计与标准修订提供科学依据。

二、实测方案:轻松连(UbiBot)WS1 无线智能传感器科研级监测

1.监测范围与对象

研究选取伊春、哈尔滨、沈阳、大连四大典型气候城市,覆盖严寒地区与寒冷地区,气候差异显著,具备区域代表性。监测建筑均为当地新建 18 层钢筋混凝土住宅,户型统一为南向客厅 + 南北双卧室,夏季以自然通风为主,贴合北方住宅实际使用场景。

2. 核心设备:轻松连(UbiBot)WS1 无线智能传感器

实测全程采用轻松连(UbiBot)WS1 无线智能传感器作为室内热环境监测核心设备,性能完全匹配科研严苛要求。

  • 温度监测:-20~60℃,±0.3℃高精度(瑞士 Sensirion 工业级探头);
  • 湿度监测:10%~90% RH,精度 ±3% RH;
  • 光照监测:0~157k lux,精度 ±2%;
  • 传输方式:WiFi 2.4GHz 无线传输;
  • 数据存储:内置大容量存储,支持30 万条本地备份、断网不丢数据;
  • 部署优势:免布线、体积小巧、磁吸 / 壁挂灵活安装,适配室内复杂环境。

3. 实测周期与数据校准

实测周期为 2021年 5月 1日至 9月 30日,在客厅、南向卧室、北向卧室关键位置部署轻松连(UbiBot)WS1 传感器,每 5分钟采集一次数据,累计获取 3672 组小时级数据,真实还原室内热环境变化。团队采用 IESVE 软件,结合 2021年实测数据校准模型,并引入 2004—2018年 15年气象数据延伸模拟,实测与模拟相关系数 R>0.86,数据高度吻合,可靠性极强。

三、核心研究发现:北方住宅过热风险普遍严重

  1. 过热程度随纬度降低加剧:大连>沈阳>哈尔滨>伊春,大连住宅夏季近 4 成时间卧室温度超 26℃,过热问题最突出。
  2. 卧室过热远重于客厅:四大城市卧室过热时长占比普遍超 10%,夜间(22:00—7:00)高温持续,严重影响睡眠质量与健康。
  3. 2021年过热风险高于常年:当年夏季平均气温较常年偏高 0.5℃以上,极端高温时段室内温度升高 1.9℃,印证气候变暖加剧过热风险。
  4. 数据精准稳定:长期实测无数据缺失、误差小,完全满足 SCI 论文科研级数据严谨性要求,为研究结论提供可靠支撑。
  5. 水平遮阳效果显著:合理设计可降低过热时长 5%–16%,且对冬季采暖能耗影响较小,是平衡冬保温、夏防热的有效措施。

四、科研优选:轻松连(UbiBot)WS1 传感器的四大核心价值

哈工大 SCI 论文明确肯定轻松连(UbiBot)WS1 传感器的科研价值,核心优势如下:

  1. 科研级精度,数据严谨可靠:±0.3℃工业级温度精度,精准捕捉热环境细微变化,避免误差干扰结论,适配高校建筑、能耗、气候等科研场景。
  2. 长期稳定运行,数据完整不中断:WiFi 无线传输 + 本地大容量双备份,应对网络波动、断电等突发情况,断网不丢数据,连续 5 个月不间断监测,保障长期科研数据完整。
  3. 部署灵活便捷,适配多元场景:免布线、磁吸 / 壁挂快速安装,无需改造建筑,可快速在住宅、实验室、办公楼等场景布点,大幅降低科研实测部署成本。
  4. 自动化云端数据管理:提供从数据采集、传输、存储到分析的全流程自动化管理能力。实现实时查看、远程访问和集中管理,无需人工抄录或导出整理。

SCI 期刊正式发表,是对轻松连(UbiBot)WS1 民用级成本、科研级性能的权威背书,使其成为兼顾科研与商用的标杆产品。

五、应用落地:从科研到多领域环境监测

轻松连(UbiBot)传感器凭借科研级精度、工业级稳定、民用级成本,已广泛应用于多领域:

  • 高校科研:建筑热环境监测、能耗研究、气候适应性分析;
  • 智慧建筑:住宅、写字楼、商业综合体室内温湿度光照实时监测;
  • 冷链医药:仓储、实验室温湿度精准管控;
  • 农业工业:温室大棚、车间、机房环境监测。

哈工大 SCI 研究证实,我国严寒与寒冷地区住宅夏季过热风险严峻,现行建筑标准需平衡冬季保温与夏季防热。轻松连(UbiBot)WS1 无线温湿度传感器以高精度、高稳定、易部署的优势,圆满完成长期科研实测,数据可靠、结论可信,为建筑低碳升级与智慧监测提供高性价比方案,是科研级传感器的优选。

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